电气第四章.ppt

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1、电气控制基础n第四章第四章电气控制系统的设计电气控制系统的设计第四章第四章 电气控制系统的设计电气控制系统的设计第一节第一节 电气控制系统设计的一般原则、电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序基本内容和设计程序第二节第二节 电气原理电路设计的方法与步骤电气原理电路设计的方法与步骤第三节第三节 电控线路设计的主要参数计算电控线路设计的主要参数计算 和元器件选择和元器件选择第四节第四节 电气控制装置的工艺设计电气控制装置的工艺设计 生生产产机机械械电电气气控控制制系系统统的的设设计计，包包含含两两个个基基本本内内容容：一一个个是是原原理理设设计计，即即要要满满足足生生产产机机械械和和工工艺

2、艺的的各各种种控控制制要要求求，另另一一个个是是工工艺艺设设计计，即即要要满满足足电电气气控控制制装装置置本本身身的的制制造造、使使用用和和维维修修的的需需要要。原原理理设设计计决决定定着着生生产产机机械械设设备备的的合合理理性性与与先先进进性性，工工艺艺设设计计决决定定电电气气控控制制系系统统是是否否具具有有生生产产可可行行性性、经经济济性性、美美观观、使使用用维维修修方方便便等等特特点，所以电气控制系统设计要全面考虑两方面的内容。点，所以电气控制系统设计要全面考虑两方面的内容。在在熟熟练练掌掌握握典典型型环环节节控控制制电电路路、具具有有对对一一般般电电气气控控制制电电路路分分析析能能力力

3、之之后后，设设计计者者应应能能举举一一反反三三，对对受受控控生生产产机机械械进进行行电电气气控控制制系系统的设计并提供一套完整的技术资料。统的设计并提供一套完整的技术资料。本章讨论电气控制系统的设计过程和具有共性的设计问题。本章讨论电气控制系统的设计过程和具有共性的设计问题。第四章第四章 电气控制系统的设计电气控制系统的设计第一节第一节 电气控制系统设计的电气控制系统设计的 一般原则、基本内容和设计程序一般原则、基本内容和设计程序一、电气控制系统设计的一般原则一、电气控制系统设计的一般原则1最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要

4、求。电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。2设计方案要合理。在满足控制要求的前提下，设计方案应力求设计方案要合理。在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修，不要盲目追求高指标和自动化。简单、经济、便于操作和维修，不要盲目追求高指标和自动化。3机械设计与电气设计应相互配合。许多生产机械采用机电结机械设计与电气设计应相互配合。许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构合控制的方式来实现控制要求，因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处

5、理好机械和电气的关系。复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。4确保控制系统安全可靠地工作。确保控制系统安全可靠地工作。电电气气控控制制系系统统设设计计的的基基本本任任务务是是根根据据控控制制要要求求设设计计、编编制制出出设设备备制制造造和和使使用用维维修修过过程程中中所所必必须须的的图图纸纸、资资料料等等。图图纸纸包包括括电电气气原原理理图图、电电气气系系统统的的组组件件划划分分图图、元元器器件件布布置置图图、安安装装接接线线图图、电电气气箱箱图图、控控制制面面板板图图、电电器器元元件件安安装装底底板板图图和和非非标标准准件件加加工工图图等等，另另外外还还要要编编制制外外购购件

6、件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。电气控制系统设计的内容主要包含电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计原理设计与工艺设计两个部分：两个部分：1 1、原理设计内容、原理设计内容 （l l）拟订电气设计任务书。拟订电气设计任务书。（2 2）确定电力拖动方案，选择电动机。）确定电力拖动方案，选择电动机。（3 3）设计电气控制原理图，计算主要技术参数。）设计电气控制原理图，计算主要技术参数。（4 4）选择电器元件，制订元器件明细表。）选择电器元件，制订元器件明细表。（5 5）编写设计说明书。）编写设计说明书。2、工艺设计内容、工艺设

7、计内容（l）设计电气总布置图、总安装图与总接线图。设计电气总布置图、总安装图与总接线图。（2）设计组件布置图、安装图和接线图。）设计组件布置图、安装图和接线图。（3）设计电气箱、操作台及非标准元件。）设计电气箱、操作台及非标准元件。（4）列出元件清单。）列出元件清单。（5）编写使用维护说明书。）编写使用维护说明书。二、电气控制系统设计的基本任务、内容二、电气控制系统设计的基本任务、内容1、拟订设计任务书、拟订设计任务书设设计计任任务务书书是是整整个个电电气气控控制制系系统统的的设设计计依依据据，又又是是设设备备竣竣工工验验收收的的依据。由技术领导部门、设备使用部门和任务设计部门等共同完成。依据

8、。由技术领导部门、设备使用部门和任务设计部门等共同完成。电气控制系统的设计任务书中，主要包括以下内容：电气控制系统的设计任务书中，主要包括以下内容：（1）设备名称、用途、基本结构、动作要求及工艺过程介绍。）设备名称、用途、基本结构、动作要求及工艺过程介绍。（2）电力拖动的方式及控制要求等。）电力拖动的方式及控制要求等。（3）联锁、保护要求。）联锁、保护要求。（4）自动化程度、稳定性及抗干扰要求。）自动化程度、稳定性及抗干扰要求。（5）操作台、照明、信号指示、报警方式等要求。）操作台、照明、信号指示、报警方式等要求。（6）设备验收标准。）设备验收标准。（7）其它要求。）其它要求。2、确定电力拖动

9、方案、确定电力拖动方案电电力力拖拖动动方方案案选选择择是是电电气气控控制制系系统统设设计计的的主主要要内内容容之之一一，也也是是以以后后各部分设计内容的基础和先决条件。各部分设计内容的基础和先决条件。三、电气控制系统设计的一般步骤三、电气控制系统设计的一般步骤电力拖动方案：电力拖动方案：（1）拖动方式的选择：）拖动方式的选择：电力拖动方式，独立拖动？集中拖动？电力拖动方式，独立拖动？集中拖动？（2）调速方案的选择：）调速方案的选择：大大型型、重重型型设设备备的的主主运运动动和和进进给给运运动动，应应尽尽可可能能采采用用无无级级调调速速，有有利利于于简简化化机机械械结结构构、降降低低成成本本；精

10、精密密机机械械设设备备为为保保证证加加工工精精度度也也应应采采用用无无级级调调速速；对对于于一一般般中中小小型型设设备备，在在没没有有特特殊殊要要求求时时，可可选选用用经经济、简单、可靠的三相笼型异步电动机。济、简单、可靠的三相笼型异步电动机。（3）电动机调速性质要与负载特性适应）电动机调速性质要与负载特性适应恒恒功功率率负负载载？恒恒转转矩矩负负载载？在在选选择择电电动动机机调调速速方方案案时时，要要使使电电动动机机的的调调速速特特性性与与生生产产机机械械的的负负载载特特性性相相适适应应，使使电电动动机机得得到到充充分分合合理理应用。应用。3、拖动电动机的选择基本原则、拖动电动机的选择基本原

11、则（1）根据生产机械调速的要求选择电动机的种类。）根据生产机械调速的要求选择电动机的种类。（2）工作过程中电动机容量要得到充分利用。）工作过程中电动机容量要得到充分利用。（3）根据工作环境选择电动机的结构型式。）根据工作环境选择电动机的结构型式。4、选择控制方式、选择控制方式控控制制方方式式要要实实现现拖拖动动方方案案的的控控制制要要求求。随随着着现现代代电电气气技技术术的的迅迅速速发发展展，生生产产机机械械电电力力拖拖动动的的控控制制方方式式从从传传统统的的继继电电接接触触器器控控制制向向PLC控控制制、CNC控控制制、计计算算机机网网络络控控制制等等方方面面发发展展，控控制制方方式式越越来

12、来越越多多。控控制制方方式式的的选选择择应应在在经经济济、安安全全的的前前提提下下，最最大大限限度地满足工艺的要求。度地满足工艺的要求。5、设设计计电电气气控控制制原原理理图图，并并合合理理选选用用元元器器件件，编编制制元元器件明细表。器件明细表。6、设计电气设备的各种施工图纸。、设计电气设备的各种施工图纸。7、编写设计说明书和使用说明书。、编写设计说明书和使用说明书。一、电气控制原理电路的基本设计方法一、电气控制原理电路的基本设计方法电气控制原理电路设计的方法有电气控制原理电路设计的方法有分析设计法和逻辑设计法。分析设计法和逻辑设计法。1、分析设计法、分析设计法分分析析设设计计法法是是根根据

13、据生生产产工工艺艺的的要要求求选选择择适适当当的的基基本本控控制制环环节节（单单元元电电路路）或或将将比比较较成成熟熟的的电电路路按按其其联联锁锁条条件件组组合合起起来来，并并经经补补充充和和修修改改，将将其其综综合合成成满满足足控控制制要要求求的的完完整整线线路路。当当没没有有现现成成的的典典型型环环节时，可根据控制要求边分析边设计。节时，可根据控制要求边分析边设计。优优点点是是设设计计方方法法简简单单，无无固固定定的的设设计计程程序序，它它是是在在熟熟练练掌掌握握各各种种电电气气控控制制电电路路的的基基本本环环节节和和具具备备一一定定的的阅阅读读分分析析电电气气控控制制电电路路能能力力的基

14、础上进行的，容易为初学者所掌握，在电气设计中被普遍采用的基础上进行的，容易为初学者所掌握，在电气设计中被普遍采用缺缺点点是是设设计计出出的的方方案案不不一一定定是是最最佳佳方方案案，当当经经验验不不足足或或考考虑虑不不周周全时会影响线路工作的可靠性。全时会影响线路工作的可靠性。第二节第二节 电气控制原理电路设计的电气控制原理电路设计的 方法与步骤方法与步骤2、逻辑设计法、逻辑设计法逻逻辑辑设设计计法法是是利利用用逻逻辑辑代代数数来来进进行行电电路路设设计计，从从生生产产机机械械的的拖拖动动要要求求和和工工艺艺要要求求出出发发，将将控控制制电电路路中中的的接接触触器器、继继电电器器线线圈圈的的通

15、通电电与与断断电电，触触点点的的闭闭合合与与断断开开，主主令令电电器器的的接接通通与与断断开开看看成成逻逻辑辑变变量量，根根据据控控制制要要求求将将它它们们之之间间的的关关系系用用逻逻辑辑关关系系式式来来表表达达，然然后后再再化简，做出相应的电路图。化简，做出相应的电路图。逻逻辑辑设设计计法法的的优优点点是是能能获获得得理理想想、经经济济的的方方案案，但但这这种种方方法法设设计计难难度度较较大大，整整个个设设计计过过程程较较复复杂杂，还还要要涉涉及及一一些些新新概概念念，因因此此，在一般常规设计中，很少单独采用。在一般常规设计中，很少单独采用。二、电气原理图设计的基本步骤二、电气原理图设计的基

16、本步骤（l l）根据确定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图。根据确定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图。（2 2）设设计计出出原原理理框框图图中中各各个个部部分分的的具具体体电电路路。设设计计时时按按主主电电路路、控控制制电电路路 、辅辅助助电电路路、联联锁锁与与保保护护、总总体体检检查查反反复复修修改改与与完完善善的的先先后顺序进行。后顺序进行。（3 3）绘制总原理图。）绘制总原理图。（4 4）恰当选用电器元件，并制订元器件明细表。恰当选用电器元件，并制订元器件明细表。三、原理图设计的一般要求三、原理图设计的一般要求1、电气控制原理应满足工艺的要求、电气控制原理应满足工艺的要求 在设

17、计之前必须对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工在设计之前必须对生产机械的工作性能、结构特点和实际加工情况有充分的了解，并在此基础上来考虑控制方式，起动、反向、情况有充分的了解，并在此基础上来考虑控制方式，起动、反向、制动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置。制动及调速的要求，设置各种联锁及保护装置。2、控制电路电源种类与电压数值的要求、控制电路电源种类与电压数值的要求对对于于比比较较简简单单的的控控制制电电路路，而而且且电电器器元元件件不不多多时时，往往往往直直接接采采用用交交流流380V或或220V电电源源，不不用用控控制制电电源源变变压压器器。对对于于比比较较复复杂杂的的控控制制电电路

18、路，应应采采用用控控制制电电源源变变压压器器，将将控控制制电电压压降降到到110V或或48V、24V。这种方案对维修、操作以及电器元件的工作可靠均有利。这种方案对维修、操作以及电器元件的工作可靠均有利。对对于于操操作作比比较较频频繁繁的的直直流流电电力力传传动动的的控控制制电电路路，常常用用220V或或110V直直流流电电源源供供电电。直直流流电电磁磁铁铁及及电电磁磁离离合合器器的的控控制制电电路路，常常采采用用24V直流电源供电。直流电源供电。交流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种：交流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种：6V，24V，48V，110V（优选值），优选值）

19、，220V，380V，50Hz。直流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种：直流控制电路的电压必须是下列规定电压的一种或几种：6V，12V，24V，48V，110V，220V。（1）电器元件的工作要稳定可靠，符合使用环境条件，并且动）电器元件的工作要稳定可靠，符合使用环境条件，并且动作时间的配合不致引起竞争。作时间的配合不致引起竞争。复杂控制电路中，在某一控制信号作用下，电路从一种稳定状复杂控制电路中，在某一控制信号作用下，电路从一种稳定状态转换到另一种稳定状态，常常有几个电器元件的状态同时变化，态转换到另一种稳定状态，常常有几个电器元件的状态同时变化，考虑到电器元件总有一定的动作时间，

20、对时序电路来说，就会得到考虑到电器元件总有一定的动作时间，对时序电路来说，就会得到几个不同的输出状态。这种现象称为电路的几个不同的输出状态。这种现象称为电路的“竞争竞争”。而对于开关。而对于开关电路，由于电器元件的释放延时作用，也会出现开关元件不按要求电路，由于电器元件的释放延时作用，也会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出的可能性，这种现象称为的逻辑功能输出的可能性，这种现象称为“冒险冒险”。“竞竞争争”与与“冒冒险险”现现象象都都将将造造成成控控制制电电路路不不能能按按照照要要求求动动作作，当当电电器器元元件件的的动动作作时时间间可可能能影影响响到到控控制制电电路路的的动动作作时时，需需要要

21、用用能能精精确确反反映映元元件件动动作作时时间间及及其其互互相相配配合合的的方方法法（如如时时间间图图法法）来来准准确确分分析动作时间，从而保证电路正常工作。析动作时间，从而保证电路正常工作。3、确保电气控制电路工作的可靠性、安全性、确保电气控制电路工作的可靠性、安全性 电电器器元元件件图图形形符符号号应应符符合合GB4728中中的的规规定定，绘绘制制时时要要合合理理安安排排版版面面。例例如如，主主电电路路一一般般安安排排在在左左面面或或上上面面，控控制制电电路路或或辅辅助助电电路路排在右面或下面，元器件目录表安排在标题上方。排在右面或下面，元器件目录表安排在标题上方。在实际连接时，应注意以下

22、几点：在实际连接时，应注意以下几点：（2）电器元件的线圈和触点的连接应符合国家有关标准规定）电器元件的线圈和触点的连接应符合国家有关标准规定 正确连接电器线圈。交流正确连接电器线圈。交流电压线圈通常不能串联使用，电压线圈通常不能串联使用，即使是两个同型号电压线圈也即使是两个同型号电压线圈也不能采用串联后，接在两倍线不能采用串联后，接在两倍线圈额定电压的交流电源上，以圈额定电压的交流电源上，以免电压分配不均引起工作不可免电压分配不均引起工作不可靠。靠。*在直流控制电路中，在直流控制电路中，对于电感较大的电器线圈，对于电感较大的电器线圈，如电磁阀、电磁铁或直流电如电磁阀、电磁铁或直流电机励磁线圈等

23、，不宜与同电机励磁线圈等，不宜与同电压等级的接触器或中间继电压等级的接触器或中间继电器直接并联使用。如图，当器直接并联使用。如图，当触点触点KMKM断开时，电磁铁断开时，电磁铁YAYA线线圈两端产生较大的感应电动圈两端产生较大的感应电动势，加在中间继电器势，加在中间继电器KAKA的线的线圈上，造成圈上，造成KAKA的误动作。为的误动作。为此在此在YAYA线圈两端并联放电电线圈两端并联放电电阻阻R R，并在并在KAKA支路串入支路串入KMKM常常开触点，如图开触点，如图b b）就能可靠就能可靠工作。工作。合合理理安安排排电电器器元元件件和和触触点点的的位位置置。对对于于串串联联回回路路，电电器器

24、元元件件或或触触点点位位置置互互换换时时，并并不不影影响响其其工工作作原原理理，但但在在实实际际运运行行中中，影影响响电电路路安安全全并并关关系系到到导导线线长长短短，如如图图a a）接接法法既既不不安安全全又又浪浪费费导导线线。因因为为行行程程开开关关SQSQ的的常常开开和和常常闭闭触触点点靠靠得得很很近近，在在触触点点断断开开时时，由由于于电电弧弧可可能能造造成成电电源源短短路路，很很不不安安全全，且且这这种种接接法法SQSQ要要引引出出四四根根导导线线，不不合合理理，图图b b）所所示示的的接接法法较较为为合理，且只需引出合理，且只需引出3 3根导线。根导线。防止出现寄生电路。防止出现寄

25、生电路。寄生电路是指在控制电路的动寄生电路是指在控制电路的动作过程中，意外出现不是由于作过程中，意外出现不是由于误操作而产生的接通电路。图误操作而产生的接通电路。图是一个具有指示灯和过载保护是一个具有指示灯和过载保护的电动机正反转控制电路。正的电动机正反转控制电路。正常工作时，能完成正反向起动、常工作时，能完成正反向起动、停止与信号指示。但当停止与信号指示。但当FRFR动作动作断开后，电路出现了如图中虚断开后，电路出现了如图中虚线所示的寄生电路，使接触器线所示的寄生电路，使接触器KM1KM1不能可靠释放而得不到过不能可靠释放而得不到过载保护。如果将载保护。如果将FRFR触点位置移触点位置移到到

26、SB1SB1上端就可避免产生寄生上端就可避免产生寄生电路。电路。尽量减少连接导线的数量，缩短连接导线的长度。尽量减少连接导线的数量，缩短连接导线的长度。控控制制电电路路工工作作时时，应应尽尽量量减减少少通通电电电电器器的的数数量量，以以降降低故障的可能性并节约电能。低故障的可能性并节约电能。在在电电路路中中采采用用小小容容量量的的继继电电器器触触点点来来断断开开或或接接通通大大容容量量接接触触器器线线圈圈时时，要要分分析析触触点点容容量量的的大大小小，若若不不够够时时，必必须须加加大继电器容量或增加中间继电器，否则工作不可靠。大继电器容量或增加中间继电器，否则工作不可靠。4、应具有必要的保护环

27、节、应具有必要的保护环节控控制制电电路路在在事事故故情情况况下下，应应能能保保证证操操作作人人员员、电电气气设设备备、生生产产机机械械的的安安全全，并并能能有有效效地地制制止止事事故故的的扩扩大大。为为此此，在在控控制制电电路路中中应应采采取一定的保护措施，必要时还可设置相应的指示信号。取一定的保护措施，必要时还可设置相应的指示信号。5、操作、维修方便、操作、维修方便控控制制电电路路应应从从操操作作与与维维修修人人员员的的工工作作出出发发，力力求求操操作作简简单单、维维修修方便。方便。6、控制电路力求简单、经济、控制电路力求简单、经济 在满足工艺要求的前提下，控制电路应力求简单、经济。尽量在满

28、足工艺要求的前提下，控制电路应力求简单、经济。尽量选用标准电气控制环节和电路，缩减电器的数量，采用标准件和尽选用标准电气控制环节和电路，缩减电器的数量，采用标准件和尽可能选用相同型号的电器。可能选用相同型号的电器。一、异步电动机起动、制动电阻的计算一、异步电动机起动、制动电阻的计算1、三相绕线转子异步电动机起动电阻的计算、三相绕线转子异步电动机起动电阻的计算 绕线式异步电动机在起动时，为降低起动电流，增加起动绕线式异步电动机在起动时，为降低起动电流，增加起动转矩，并获得一定的调速范围，常采用转子串电阻降压起动转矩，并获得一定的调速范围，常采用转子串电阻降压起动方法，因此要确定外接电阻的级数和电

29、阻的大小。电阻的级方法，因此要确定外接电阻的级数和电阻的大小。电阻的级数越多，转矩波动就越小，控制电路也就越复杂。通常电阻数越多，转矩波动就越小，控制电路也就越复杂。通常电阻级数可以根据表级数可以根据表4-2来选取。来选取。下面介绍平衡短接法电阻阻值的计算。起动电阻级数确定下面介绍平衡短接法电阻阻值的计算。起动电阻级数确定后，转子绕组中每相串联的各级电阻值，可用下式计算：后，转子绕组中每相串联的各级电阻值，可用下式计算：第三节第三节 电控线路设计的主要参数计算电控线路设计的主要参数计算 式式中中，n n为为各各级级起起动动电电阻阻的的序序号号，n n=1=1且且表表示示第第一一级级，即即最最先

30、先被被短短接接的的电电阻阻；m m为为起起动动电电阻阻级级数数；k k为为常常数数；r r为为最最后后被被短短接接的的那一级电阻值。那一级电阻值。式式中中，s s为为电电动动机机额额定定转转差差率率；E E2 2为为正正常常工工作作时时电电动动机机转转子子电电压压（V V）；）；I I2 2为正常工作时电动机转子电流（为正常工作时电动机转子电流（A A）。）。每相起动电阻的功率为：每相起动电阻的功率为：I I2s2s为转子起动电流（为转子起动电流（A A），取），取I I2s2s 1.51.5I I2 2；R R为每相的串联电阻（为每相的串联电阻（）2、笼型异步电动机反接制动电阻的计算、笼型异

31、步电动机反接制动电阻的计算反接制动时，三相定子回路各相串联的限流电阻反接制动时，三相定子回路各相串联的限流电阻R估算：估算：式中，式中，U U为电动机定子绕组相电压（为电动机定子绕组相电压（V V）；）；I Is s为全压起动电流为全压起动电流（A A）；）；k k为系数，当最大反接制动电流为系数，当最大反接制动电流I Im mI Is s肘，取肘，取k k0.130.13；当；当I Im m0.50.5I Is s时，取时，取k k1.51.5。k k、r r计算：计算：反反接接制制动动时时，若若仅仅在在两两相相定定子子绕绕组组中中串串接接限限流流电电阻阻，选选用用电电阻值是上述计算值的阻值

32、是上述计算值的1.5倍。制动电阻的功率为：倍。制动电阻的功率为：式式中中，I IN N为为电电动动机机额额定定电电流流；R R为为每每一一相相串串接接的的限限流流电电阻阻值值。根据制动频繁程度适当选取前面系数。根据制动频繁程度适当选取前面系数。二、笼型异步电动机能耗制动参数二、笼型异步电动机能耗制动参数1、能耗制动直流电流与电压的计算、能耗制动直流电流与电压的计算直直流流电电流流越越大大，制制动动效效果果越越好好，但但过过大大的的电电流流引引起起绕绕组组发发热热，能能耗耗增增加加，且且当当磁磁饱饱和和后后对对制制动动转转矩矩的的提提高高也也不不明明显显，通通常常制动直流电流制动直流电流Id按下

33、式按下式或或 I I0 0为电动机空载电流；为电动机空载电流；I IN N为电动机额定电流。为电动机额定电流。制动时，直流电压制动时，直流电压Ud为：为：R R为两相串联定子绕组的冷电阻为两相串联定子绕组的冷电阻2、整流变压器参数计算、整流变压器参数计算（1）变压器二次交流电压）变压器二次交流电压（2）变变压压器器容容量量 由由于于变变压压器器仅仅在在能能耗耗制制动动时时工工作作，所所以以容容量量允允许许比比长长期期工工作作时时小小。根根据据制制动动频频繁繁程程度度，取取计计算算容容量量的的0.250.5倍。倍。三、控制变压器的选用三、控制变压器的选用控控制制变变压压器器一一般般用用于于降降低

34、低控控制制电电路路或或辅辅助助电电路路电电压压，以以保保证证控制电路安全性和可靠性。选择控制变压器的原则为：控制电路安全性和可靠性。选择控制变压器的原则为：（l）控控制制变变压压器器一一、二二次次侧侧电电压压应应与与交交流流电电源源电电压压、控控制制电电路路电压与辅助电路电压要求相符。电压与辅助电路电压要求相符。（2）应应保保证证变变压压器器二二次次侧侧的的交交流流电电磁磁器器件件在在起起动动时时能能可可靠靠的的吸吸合。合。（3）电路正常运行时，变压器温升不应超过允许温升。）电路正常运行时，变压器温升不应超过允许温升。（4）控制变压器容量的近似算式：）控制变压器容量的近似算式：式式中中，S S

35、为为控控制制变变压压器器容容量量（VAVA）；S S1 1为为电电磁磁器器件件的的吸吸持持功功率率（VAVA）；S S2 2为为接接触触器器、继继电电器器起起动动功功率率（VAVA）；S S3 3为为电电磁磁铁铁起起动动功功率率（VAVA）；K K为为电电磁磁铁铁工工作作行行程程L L与与额额定定行行程程L LN N之之比比的的修修正正系系数数。当当L/LL/LN N0.5-0.80.5-0.8时时，K K0.7-0.80.7-0.8；当当L/LL/LN N=0.85-0.9=0.85-0.9时时，K K0.85-0.85-0.950.95；当；当L/LL/LN N0.90.9以上时，以上时，

36、K=1K=1。满满足足上上式式时时，可可以以保保证证电电器器元元件件的的正正常常工工作作。式式中中系系数数0.25和和0.125为为经经验验数数据据，当当电电磁磁铁铁额额定定行行程程小小于于15mm，额额定定吸吸力力小小于于15牛牛时时，系系数数0.125修修正正为为0.25。系系数数0.6表表示示在在电电压压降降至至60%时，已吸合的电器仍能可靠地保持吸合状态。时，已吸合的电器仍能可靠地保持吸合状态。控控制制变变压压器器也也可可按按长长期期运运行行的的温温升升来来考考虑虑，这这时时变变压压器器容容量量应应大于或等于最大工作负荷的功率，即大于或等于最大工作负荷的功率，即 式中，式中，S S1

37、1为电磁器件吸持功率（为电磁器件吸持功率（VAVA）；）；K K1 1为变压器容量的储备系为变压器容量的储备系数，一般数，一般K K1 1取取1.l-1.251.l-1.25。控制变压器容量也可按下式计算控制变压器容量也可按下式计算式中的式中的S、S1、S2同前式。同前式。四、接触器的选用四、接触器的选用不不同同的的使使用用场场合合及及控控制制对对象象，接接触触器器的的操操作作条条件件与与工工作作繁繁重重程程度度也也不不同同。为为尽尽可可能能经经济济正正确确地地使使用用接接触触器器，必必须须对对控控制制对对象象的的工工作作情情况况及及接接触触器器的的性性能能有有较较全全面面的的了了解解，不不能

38、能仅仅看看产产品品的的铭铭牌牌数数据据，因因接接触触器器铭铭牌牌上上所所标标定定的的电电压压、电电流流、控控制制功功率率等等参参数数均均为为某某一一使使用用条条件件下的额定值，选用时应根据具体使用条件正确选择。下的额定值，选用时应根据具体使用条件正确选择。（1）根根据据接接触触器器所所控控制制负负载载的的工工作作任任务务来来选选择择所所使使用用的的接接触触器器类类别。别。接触器的触头数量、种类等应满足控制线路的要求。接触器的触头数量、种类等应满足控制线路的要求。（2）根根据据接接触触器器控控制制对对象象的的工工作作参参数数（如如工工作作电电压压、工工作作电电流流、控制功率、操作频率、工作制等）

39、确定接触器的容量等级。控制功率、操作频率、工作制等）确定接触器的容量等级。（3）根据控制回路电压决定接触器线圈电压。）根据控制回路电压决定接触器线圈电压。（4）对于特殊环境条件下工作的接触器应选用特定的产品。）对于特殊环境条件下工作的接触器应选用特定的产品。（）交流接触器的选用（）交流接触器的选用交交流流接接触触器器控控制制的的负负载载可可分分为为电电动动机机负负载载和和非非电电动动机机类类负负载载（如电热设备、照明装置、电容器、电焊机等）。（如电热设备、照明装置、电容器、电焊机等）。1、电动机负载时的选用电动机负载时的选用 把把电电动动机机的的负负载载按按轻轻重重程程度度分分为为一一般般任任

40、务务、重重任任务务和和特特重重任任务务三类。三类。（l l）一般任务一般任务 主要运行于间歇性使用类别，其操作频率不高，用来控制笼型主要运行于间歇性使用类别，其操作频率不高，用来控制笼型异步电动机或绕线转子电动机，在达到一定转速时断开，并有少异步电动机或绕线转子电动机，在达到一定转速时断开，并有少量的点动。这种任务在使用中所占的比例很大，并常与热继电器量的点动。这种任务在使用中所占的比例很大，并常与热继电器组成电磁起动器来满足控制与保护的要求。属于这一类的典型机组成电磁起动器来满足控制与保护的要求。属于这一类的典型机械有：压缩机、泵、通风机、升降机、传送带、电梯、搅拌机、械有：压缩机、泵、通风

41、机、升降机、传送带、电梯、搅拌机、离心机、空调机、冲床、剪床等。选配接触器时，只要使选用接离心机、空调机、冲床、剪床等。选配接触器时，只要使选用接触器的额定电压和额定电流等于或稍大于电动机的额定电压和额触器的额定电压和额定电流等于或稍大于电动机的额定电压和额定电流即可，通常选用定电流即可，通常选用CJ10CJ10系列。系列。（2 2）重任务）重任务 主主要要运运行行于于包包括括间间歇歇性性和和正正常常运运行行的的混混合合类类别别，平平均均操操作作频频率率可可达达100100次次h h或或以以上上，用用以以起起动动笼笼型型或或绕绕线线转转子子电电动动机机，并并常常有有点点动动、反反接接制制动动、

42、反反向向和和低低速速时时断断开开。属属于于这这一一类类的的典典型型机机械械有有：车车床床、钻钻床床、铣铣床床、磨磨床床、升升降降设设备备、轧轧机机辅辅助助设设备备等等。在在这这类类设设备备的的控控制制中中，电电动动机机功功率率一一般般在在20kW20kW以以下下，因因此此选选用用CJ10ZCJ10Z系系列列重重任任务务交交流流接接触触器器较较为为合合适适。为为保保证证电电寿寿命命能能满满足足要要求求，有有时时可可降降容容来来提提高高电电寿寿命命。当当电电动动机机功功率率超超过过20kW20kW时时，则则应应选选用用CJ20CJ20系系列列。对对于于中中大大容容量量绕绕线线转转子子电动机，则可选

43、用电动机，则可选用CJ12CJ12系列。系列。（3 3）特重任务）特重任务 主主要要运运行行于于几几乎乎长长期期运运行行的的类类别别，操操作作频频率率可可达达60012006001200次次/h/h，个个别别的的甚甚至至达达30003000次次/h/h，用用于于笼笼型型或或绕绕线线转转子子电电动动机机的的频频繁繁点点动动、反反接接制制动动和和可可逆逆运运行行。属属于于这这一一类类的的典典型型设设备备有有：印印刷刷机机、拉拉丝丝机机、镗镗床床、港港口口起起重重设设备备、轧轧钢钢辅辅助助设设备备等等。选选用用接接触触器器时时一一定定要要使使其其电电寿寿命命满满足足使使用用要要求求。对对于于已已按按

44、重重任任务务设设计计的的CJ10ZCJ10Z等等系系列列接接触触器器可可按按电电寿寿命命选选用用，电电寿寿命命可可按按与与分分断断电电流流平平方方成成反反比比的的关关系系推推算算。有有时时，粗粗略略按按电电动动机机的的起起动动电电流流作作为为接接触触器器的的额额定定使使用用电电流流来来选选用用接接触触器器，便可得到较高的电寿命。由于控制容量大，常可选用便可得到较高的电寿命。由于控制容量大，常可选用CI12CI12系列。系列。有有时时为为了了减减少少维维护护时时间间和和频频繁繁操操作作带带来来的的噪噪声声，可可考考虑虑选选用晶闸管交流接触器。用晶闸管交流接触器。交交流流接接触触器器的的主主要要参

45、参数数是是：主主触触头头额额定定电电流流、额额定定电电压压及及线圈控制电压。线圈控制电压。一一般般来来说说，接接触触器器主主触触头头的的额额定定电电压压应应大大于于或或等等于于负负载载回回路路的额定电压。的额定电压。主主触触头头的的额额定定电电流流应应等等于于或或稍稍大大于于实实际际负负载载额额定定电电流流。对对于于电动机负载，下面经验公式也可以使用：电动机负载，下面经验公式也可以使用：式式中中，P PN N(kW)(kW)、U UN N(V)(V)分分别别为为受受控控电电动动机机的的额额定定功功率率、额额定定（线）电压，（线）电压，k k为经验系数，一般取为经验系数，一般取1 11.41.4

46、。查查阅阅每每种种系系列列接接触触器器与与可可控控制制电电动动机机容容量量的的对对应应表表也也是是选选择择交流接触器额定电流的有效方法。交流接触器额定电流的有效方法。接触器吸引线圈的电压值应取控制电路的电压等级。接触器吸引线圈的电压值应取控制电路的电压等级。2、非电动机负载时的选用、非电动机负载时的选用非非电电动动机机负负载载有有电电阻阻炉炉、电电容容器器、变变压压器器、照照明明装装置置等等。选选用用接接触触器器时时，除除考考虑虑接接触触器器接接通通容容量量外外，还还要要考考虑虑使使用用中中可可能能出出现的过电流。现的过电流。（二）直流接触器的选用（二）直流接触器的选用直流接触器主要用于控制直

47、流电动机和电磁铁。直流接触器主要用于控制直流电动机和电磁铁。1、控制直流电动机时的选用、控制直流电动机时的选用首首先先弄弄清清电电动动机机实实际际运运行行的的主主要要技技术术参参数数。接接触触器器的的额额定定电电压压、额额定定电电流流（或或额额定定控控制制功功率率）均均不不得得低低于于电电动动机机的的相相应应值值。当当用用于于反反复复短短时时工工作作制制或或短短时时工工作作制制时时，接接触触器器的的额额定定发发热热电电流流应应不不低低于于电电动动机机实实际际运运行行的的等等效效有有效效电电流流，接接触触器器的的额额定定操操作作频频率也不应低于电动机实际运行的操作频率。率也不应低于电动机实际运行

48、的操作频率。然然后后根根据据电电动动机机的的使使用用类类别别，选选择择相相应应使使用用类类别别的的接接触触器器系系列。列。2、控制直流电磁铁时的选用、控制直流电磁铁时的选用控控制制直直流流电电磁磁铁铁时时，应应根根据据额额定定电电压压、额额定定电电流流、通通电电持持续续率和时间常数等主要技术参数，选用合适的直流接触器。率和时间常数等主要技术参数，选用合适的直流接触器。1、类类型型的的选选用用 继继电电器器的的类类型型及及用用途途可可查查表表。首首先先按按被被控控制制或或被被保保护护对对象象的的工工作作要要求求来来选选择择继继电电器器的的种种类类，然然后后根根据据灵灵敏敏度度或或精精度度要要求求

49、来来选选择择适适当当的的系系列列。如如时时间间继继电电器器有有直直流流电电磁磁式式、交交流流电电磁磁式式（气气囊囊结结构构）、电电动动式式、晶晶体体管管式式等等，可可根根据据系系统统对对延延时时精精度度、延时范围、操作电源要求等综合考虑选用。延时范围、操作电源要求等综合考虑选用。2、使使用用环环境境的的选选用用继继电电器器选选用用时时应应考考虑虑继继电电器器安安装装地地点点的的周周围围环环境境温温度度、海海拔拔高高度度、相相对对温温度度、污污染染等等级级及及冲冲击击、振振动动等等条条件件，确确定定继继电电器器的的结结构构特特征征和和防防护护类类别别。如如继继电电器器用用于于尘尘埃埃较较多多场场

50、所所时时，应应选选用用带带罩罩壳壳的的全全封封闭闭式式继继电电器器，如如用用于于湿湿热热带带地地区区时时，应应选选用用湿湿热带型（热带型（TH），），以保证继电器正常而可靠地工作。以保证继电器正常而可靠地工作。3、使使用用类类别别的的选选用用继继电电器器的的典典型型用用途途是是控控制制交交、直直流流接接触触器器的线圈等。对应的继电器应按使用类别选用。的线圈等。对应的继电器应按使用类别选用。五、电磁式控制继电器的选用五、电磁式控制继电器的选用4、额额定定工工作作电电压压、额额定定工工作作电电流流的的选选用用 继继电电器器在在相相应应使使用用类类别别下下触触点点的的额额定定工工作作电电流流和和额额